저온 대기압 DBD플라즈마를 이용한 고수 씨앗의 발아 및 생장성 연구 = Development of various plasma source suitable for agricultural application
저자
발행사항
서울 : 광운대학교, 2015
학위논문사항
학위논문(석사)-- 광운대학교 : 전자바이오물리학과 2015. 2
발행연도
2015
작성언어
한국어
발행국(도시)
서울
형태사항
; 26 cm
일반주기명
지도교수: 최은하
소장기관
대기압에서 플라즈마를 발생시키는 기술이 발전됨에 따라 생물분야에 적용하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 현재 플라즈마가 생체물질에 끼치는 영향이 많은 부분 진행된 것은 사실이나 아직 부족함이 있다.
또한 농업 분야에서의 플라즈마 응용 연구는 시작하는 단계로서 연구가 미비한 실정이다.
본 논문에서는 광운대 PDP 연구센터에서 제작한 저온 대기압 DBD 플라즈마를 바탕으로 두 종류의 DBD 플라즈마의 특성에 대해서 알아보았다. 또한 디밍 타입 DBD 플라즈마는 크기별로 각각 35mm와 90mm 지름의 DBD 플라즈마의 특성을 분석해 보았다. 플라즈마의 전류, 전압 파형을 측정하고 OES 스펙트럼을 측정하여 전자 온도를 측정하였다. 그 결과 전자 온도가 약 0.7∼0.8eV, 샘플에 전달되는 초당 에너지가 mJ/s 단위로 나왔다.
또한 DBD 플라즈마를 직접 고수(Coriandum sativum) 씨앗에 적용해보았다. 고수 씨앗은 난발아 식물로 알려져 왔다. DBD 플라즈마 처리 후의 고수의 발아율을 측정해 보고 그 결과 질소 플라즈마에서의 발아율이 높게 나오는 것을 확인하였다. 발아 현상을 측정하기 위해 총 단백질 양을 측정해 보았고 플라즈마에서 총 단백질의 양이 증가함을 보았다. 마지막으로 플라즈마 처리 후의 고수 씨앗의 표면을 관측하여 변화를 살펴보았다.
After the techniques for generating plasma at atmospheric pressure developed, application of plasma to biological field has been actively studied. However, little is known about the effect of plasma on the biological materials in agricultural field. In this study, we have analyzed the electrical and optical characteristics of the non-thermal atmospheric pressure plasma and its effects on germination and growth of a vegetable plant, Coriandum sativum.
Among the non-thermal atmospheric pressure plasma devices fabricated by Kwangwoon research team, DBD type plasma with micro-electrodes, was used in this study. In addition, we analyzed the electrical and optical properties of two dimming-type DBD plasma, which has 35 mm and 90 mm diameter. We measured source's voltage, current, optical emission spectroscopy(OES) spectrum, and electron temperature.
We have investigated the germination and growth of coriander, a plant known to have low germination rate, after plasma treatment. As a result, germination rate was increased after N2 DBD plasma treatment. Total protein level in seeds was slightly elevated after plasma treatment. Seed surface structure analyzed by SEM was also modified after plasma treatment.
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